KR100539620B1 - Rotary detection apparatus and vehicle provided with the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저렴하고 또한 소형으로 제조할 수 있으며, 정숙성이 뛰어난 회전검출장치와 상기 회전검출장치를 구비한 자동차를 제공하는 것이다.The present invention is to provide a rotation detecting device which is inexpensive and compact and has excellent quietness and a vehicle having the rotation detecting device.
회전검출장치에, 회전체(스티어링 샤프트)의 회전중심과 동심으로 배치된 회전하지 않는 안쪽 기어(2b)와, 상기 안쪽 기어(2b)와 맞물려, 회전체의 회전에 따라 안쪽 기어(2b)의 안 둘레에서 자전 및 공전하는 유성기어(4)와, 회전체의 회전중심과 동심으로 배치되어, 유성기어(4)의 자전에 의하여 회전하는 회전전달부(6)와, 상기 회전전달부(6)에 설치된 스케일판(7)과, 상기 스케일판(7)과 대향하게 배치되어, 회전체의 1회전 이상의 회전량을 검출하는 회전량 검출부(11)를 구비한다.In the rotation detecting device, the inner gear 2b which is not rotated concentrically arranged with the rotation center of the rotating body (steering shaft) and the inner gear 2b are engaged with each other, and the inner gear 2b is rotated according to the rotation of the rotating body. Planetary gears 4 rotating and revolving in the inner circumference, a rotational transmission part 6 disposed concentrically with the rotation center of the rotating body, and rotating by the rotation of the planetary gears 4, and the rotational transmission part 6 And a scale plate 7 provided on the side face) and a rotation amount detector 11 arranged to face the scale plate 7 so as to detect a rotation amount of one or more revolutions of the rotating body.
Description
본 발명은 회전검출장치 및 이것을 구비한 자동차에 관한 것으로, 특히 회전체의 1회전 이상의 회전량을 검출하는 데 적합한 회전검출장치와, 이것을 스티어링 휠의 조타각센서로서 구비한 자동차에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation detecting device and a vehicle having the same, and more particularly to a rotation detecting device suitable for detecting an amount of rotation of one or more revolutions of a rotating body, and a vehicle provided with the steering angle sensor of a steering wheel.
종래부터 자동차의 스티어링 샤프트와 차체 사이에 회전검출장치를 구비하고, 회전검출장치에 의하여 검출된 스티어링 휠의 조타각도, 조타속도 및 조타방향등에 의거하여 서스펜션의 감쇠력 제어나 오토매틱 트랜스미션의 시프트 포지션제어 그것에 4륜 조타차에 있어서의 후륜의 조타제어 등을 행하는 기술이 알려져 있다. Conventionally, a rotation detection device is provided between a steering shaft of a vehicle and a vehicle body, and a damping force control of a suspension or a shift position control of an automatic transmission is performed based on a steering angle, a steering speed, a steering direction, and the like detected by the rotation detection device. Background Art A technique for performing steering control and the like of a rear wheel in a four-wheel steering vehicle is known.
스티어링 휠(스티어링 샤프트)은 중립위치로부터 오른쪽방향 및 왼쪽방향으로 각각 1회전 이상 회전하도록 구성되어 있기 때문에, 그 조타각도의 검출에는 1회전 이상의 회전량의 검출을 행하는 절대형(absolute) 인코더와, 1회전 이내의 회전각의 검출을 행하는 증분형(incremental) 또는 절대형 인코더의 조합으로 이루어지는 회전검출장치가 사용된다. Since the steering wheel (steering shaft) is configured to rotate at least one rotation in the right direction and the left direction from the neutral position, an absolute encoder for detecting the amount of rotation of at least one rotation for detecting the steering angle; A rotation detection device made of a combination of an incremental or absolute encoder that detects a rotation angle within one rotation is used.
이 종류의 회전검출장치로서는, 종래부터 (1) 증분형 인코더의 일부를 구성하는 코드판과 일체적으로 회전하는 로터부재와, 이 로터부재를 회전 가능하게 유지하는 스테이터부재와, 이 스테이터부재에 축 지지된 중계기어와, 로터부재의 회전중심과 동심형상으로 배치된 절대형 인코더의 일부를 구성하는 회동부재와, 이 회동부재의 회전량을 검출하는 회전량 검출소자를 구비하고, 중계기어를 로터부재의 둘레면에 설치된 걸어맞춤 돌기와 간헐적으로 맞물리게 함과 동시에 회동부재에 설치된 종동기어에 항상 맞물리게 하여, 로터부재의 1회전 중에 중계기어가 걸어맞춤 돌기와 맞물리는 기간만 회전부재를 회동시켜, 회동부재의 회전각도의 변화를 검출소자로 검출하는 것(예를 들면, 특허문헌 1 참조), (2) 절대형 인코더와 증분형 인코더를 가지고, 절대형 인코더가 저항패턴을 가지는 기판과, 저항패턴에 미끄럼 접촉하는 브러시를 가지는 감속회전체와, 스티어링 휠의 회전을 감속회전체에 전달하는 복수의 기어의 조합으로 이루어지는 기어기구로 이루어지는 것(예를 들면, 특허문헌 2 참조), 그것에 절대형 인코더로서, 스티어링 휠의 회전운동을 종동체의 직선운동으로 변환하고, 종동체의 직선운동량으로부터 스티어링 휠의 회전량을 검출하도록 한 것 등이 알려져 있다. As this type of rotation detection device, conventionally (1) a rotor member which integrally rotates with a code plate constituting a part of an incremental encoder, a stator member for rotatably holding the rotor member, and a stator member A relay gear supported by the shaft, a rotation member constituting a part of an absolute encoder arranged concentrically with the rotation center of the rotor member, and a rotation amount detecting element for detecting the rotation amount of the rotation member. The intermittent mesh is intermittently engaged with the engaging projection installed on the circumferential surface of the rotor member, and is always engaged with the driven gear installed in the rotating member. The rotating member rotates only during the period in which the relay gear engages with the engaging projection during one rotation of the rotor member. Detecting a change in the rotational angle of the member with a detection element (see Patent Document 1, for example), (2) having an absolute encoder and an incremental encoder, The absolute encoder consists of a gear mechanism consisting of a substrate having a resistance pattern, a reduction rotor having a brush in sliding contact with the resistance pattern, and a combination of a plurality of gears that transmit rotation of the steering wheel to the reduction rotor (eg For example, refer to Patent Document 2). As an absolute encoder, it is known that the rotational motion of the steering wheel is converted into the linear motion of the driven body, and the amount of rotation of the steering wheel is detected from the linear motion of the driven body. .
[특허문헌 1] [Patent Document 1]
일본국 특개평10-227631호 공보(도 5 내지 도 8)Japanese Patent Laid-Open No. 10-227631 (Figs. 5 to 8).
상기한 종래의 회전검출장치는 모두 회전체의 회전각 검출에 관해서는 문제를 가지지 않는다. All of the above conventional rotation detection devices have no problem with respect to the detection of the rotation angle of the rotating body.
그러나 상기한 종래의 회전검출장치 중 특허문헌 1에 기재된 것은, 중계기어를 로터부재의 둘레면에 설치된 걸어맞춤 돌출부와 간헐적으로 맞물리게 하기 때문에, 중계기어가 걸어맞춤 돌출부와 맞물릴 때마다 충격음을 발생하기 쉬워, 정숙성이 부족하다는 단점이 있다.However, the above-described conventional rotation detection apparatus described in Patent Document 1 causes the relay gear to intermittently engage with the engaging projection provided on the circumferential surface of the rotor member, so that each time the relay gear is engaged with the engaging projection, an impact sound is generated. It is easy to do it, and it has a disadvantage of lack of quietness.
또 특허문헌 1의 종래기술에 기재된 것은, 기어기구의 감속비를 크게 하기 위해서는 3 이상의 기어의 조합으로 이루어지는 다단의 기어기구가 필요하게 되기때문에, 기어의 백래시 등에 의하여 히스테리시스(hysteresis)가 발생하여, 검출정밀도에 영향을 줌과 동시에, 기어기구의 설치에 큰 공간을 필요로 하기 때문에, 회전검출장치가 대형화된다는 단점이 있다.In addition, in the prior art of Patent Literature 1, in order to increase the reduction ratio of the gear mechanism, a multi-stage gear mechanism composed of a combination of three or more gears is required, so that hysteresis occurs due to the backlash of the gear and the like. In addition to affecting the precision, a large space is required for the installation of the gear mechanism, which has the disadvantage that the rotation detection device is enlarged.
또한 스티어링 휠의 회전운동을 종동체의 직선운동으로 변환하는 것도, 기어·리드 스크류기구 등의 운동변환기구를 스티어링 휠의 둘레방향에 배치하지 않으면 안되기 때문에, 부품수가 많아져 회전검출장치가 고비용이 됨과 동시에, 운동변환기구의 설치에 큰 공간을 필요로 하기 때문에, 회전검출장치가 대형화된다는 단점이 있다.In addition, converting the rotational motion of the steering wheel into the linear motion of the driven body also requires that a motion conversion mechanism such as a gear lead screw mechanism be disposed in the circumferential direction of the steering wheel. At the same time, since a large space is required for installation of the motion conversion mechanism, there is a disadvantage that the rotation detection device is enlarged.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 불비를 해소하기 위하여 이루어진 것으로, 그 과제로 하는 것은 저렴하고 또한 소형으로 제조할 수 있으며, 정숙성이 뛰어난 회전검출장치와 그 회전검출장치를 구비한 자동차를 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such a problem of the prior art. The object of the present invention is to provide a rotation detecting device having low cost and small size, and excellent quietness, and a vehicle having the rotation detecting device. have.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여, 회전검출장치를 회전체의 회전중심과 동심으로 배치된 회전하지 않는 안쪽 기어와, 상기 안쪽 기어와 맞물려져, 상기 회전체의 회전에 따라 상기 안쪽 기어의 안 둘레에서 자전 및 공전하는 유성기어와, 상기 회전체의 회전중심과 동심으로 배치되어, 상기 유성기어의 자전에 의하여 회전하는 회전전달부와, 상기 회전전달부에 설치된 출력매체부와, 상기 출력매체부와 대향하게 배치되어, 상기 회전체의 1회전 이상의 회전량을 검출하는 회전량 검출부를 구비한다는 구성으로 하였다.The present invention, in order to solve the above problems, the rotation detection device is engaged with the non-rotating inner gear disposed concentrically with the center of rotation of the rotating body, the inner gear is engaged with, the rotation of the rotating body of the inner gear A planetary gear rotating and revolving in an inner circumference, a rotation transmission unit disposed concentrically with the rotation center of the rotating body, rotating by the rotation of the planetary gear, an output medium unit provided in the rotation transmission unit, and the output It was arrange | positioned facing the medium part, and it was set as the structure which is equipped with the rotation amount detection part which detects the rotation amount of 1 rotation or more of the said rotating body.
이와 같이 안쪽 기어와 유성기어의 조합으로 회전전달부의 감속기구를 구성하면, 안쪽 기어와 유성기어가 항상 맞물려져 있기 때문에, 회전체의 회전동작에 따르는 충격음이 발생하지 않아, 회전검출장치의 정숙성을 높일 수 있다. 또 안쪽 기어와 유성기어의 조합으로 이루어지는 감속기구는 1단으로 큰 감속비를 얻을 수 있기 때문에, 부품수를 적게 할 수 있어 회전검출장치의 저비용화와 소형화를 도모할 수 있다.In this way, if the reduction mechanism of the rotational transmission unit is composed of the combination of the inner gear and the planetary gear, since the inner gear and the planetary gear are always engaged, there is no impact sound caused by the rotation of the rotating body, so that the quietness of the rotation detection device is achieved. It can increase. Moreover, since the reduction gear composed of the combination of the inner gear and the planetary gear can achieve a large reduction ratio in one stage, the number of parts can be reduced, and the cost of the rotation detection device can be reduced and miniaturized.
또 본 발명은 상기 구성의 회전검출장치에 있어서, 상기 출력매체부가 광학적 매체, 자기기록매체 또는 저항체 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 회전량 검출부가 상기 출력매체부의 종류에 따라 수발광소자, 자기검출소자 또는 집전브러시 중 어느 하나로 이루어진다는 구성으로 하였다.In the rotation detection device of the above configuration, the output medium portion is made of any one of an optical medium, a magnetic recording medium or a resistor, and the rotation amount detection portion is a light emitting element and a magnetic detection element according to the type of the output medium portion. Or it was configured as any one of the current collector brush.
이와 같이 출력매체부와 회전량 검출부의 조합은 광학적 매체와 수발광소자의 조합으로 할 수도 있고, 자기기록매체와 자기검출소자의 조합으로 할 수도 있으며, 저항체와 집전브러시의 조합으로 할 수도 있다. 이들은 모두 절대형 인코더를 구성하는 출력매체부와 회전량 검출부의 조합으로서 종래부터 알려져 있는 것이고, 이와 같은 구성을 채용함으로써, 종래품과 동일한 정도의 정밀도로 회전체의 회전량을 검출할 수 있다. In this way, the combination of the output medium portion and the rotation amount detection portion may be a combination of an optical medium and a light emitting element, a combination of a magnetic recording medium and a magnetic detection element, or a combination of a resistor and a current collecting brush. These are all conventionally known as a combination of an output medium part and a rotational amount detecting unit constituting an absolute encoder. By employing such a configuration, the rotational amount of the rotating body can be detected with the same accuracy as that of the conventional products.
또 본 발명은 상기 구성의 회전검출장치에 있어서, 상기 출력매체부를, 상기 회전체의 회전중심을 중심으로 하는 스파이럴형상 또는 상기 회전체의 회전중심으로부터 편심된 점을 중심으로 하는 원호형상으로 형성한다는 구성으로 하였다.In the rotation detection device of the above configuration, the output medium is formed in a spiral shape centered on the center of rotation of the rotating body or an arc shape centered on a point eccentric from the center of rotation of the rotating body. It was set as the structure.
이와 같이 출력매체부를 회전체의 회전중심을 중심으로 하는 스파이럴형상 또는 회전체의 회전중심으로부터 편심된 점을 중심으로 하는 원호형상으로 하면, 회전체의 회전량을 연속적으로 검출할 수 있기 때문에, 회전검출장치의 회전각 검출 정밀도를 높일 수 있다.In this way, if the output medium is formed into a spiral shape centered on the center of rotation of the rotating body or an arc shape centered on a point eccentric from the center of rotation of the rotating body, the rotational amount of the rotating body can be detected continuously. The rotation angle detection accuracy of the detection device can be improved.
또 본 발명은 상기 구성의 회전검출장치에 있어서, 상기 출력매체부를, 상기 회전체의 회전중심으로부터의 지름방향의 거리가 다른 복수의 스케일의 조합으로 형성한다는 구성으로 하였다.In the rotation detection device of the above-described configuration, the output medium portion is formed by a combination of a plurality of scales having different radial distances from the rotation center of the rotating body.
이와 같이 출력매체부를 회전체의 회전중심으로부터의 지름방향의 거리가 다른 복수의 스케일의 조합으로 형성하면, 회전체의 회전량을 상기 각 스케일의 설정위치에서 규제되는 소정의 회전량마다 간헐적으로 검출할 수 있기 때문에, 이것에 의해서도 회전체의 1회전 이상의 회전량을 검출할 수 있다. In this way, when the output medium portion is formed of a combination of a plurality of scales having different radial distances from the rotational center of the rotating body, the amount of rotation of the rotating body is intermittently detected for each predetermined amount of rotation regulated at the setting position of each scale. Because of this, the rotation amount of one or more revolutions of the rotating body can be detected also by this.
또 본 발명은 상기 구성의 회전검출장치에 있어서, 상기 유성기어와 상기 회전전달부와의 대향면에 서로 헐겁게 끼워 맞추는 복수 세트의 돌기와 상기 돌기의 헐겁게 끼움부를 형성하고, 상기 돌기를 상기 헐겁게 끼움부 내에 헐겁게 끼워 상기 유성기어의 자전을 상기 회전전달부에 전달한다는 구성으로 하였다.In the rotation detection device of the above configuration, a plurality of sets of projections and loose fitting portions of the projections are formed on the opposing surfaces of the planetary gear and the rotation transmission portion, and the projections are loosely fitted. It loosely fits inside and transfers the rotation of the planetary gear to the rotation transfer unit.
이와 같이 유성기어와 회전전달부의 연결을 이들 양쪽 부재의 대향면에 형성된 복수 세트의 돌기와 헐겁게 끼움부를 이용하여 행하면, 돌기를 헐겁게 끼움부 내에 헐겁게 끼우는 것만으로 이들 양쪽 부재의 연결을 완료할 수 있기 때문에, 다른 동력전달기구를 거치는 경우에 비하여 유성기어와 회전전달부의 연결을 용이화할 수 있고, 회전검출장치의 조립성을 양호하게 할 수 있으며, 회전검출장치의 저비용화를 도모할 수 있다. Thus, when the planetary gear and the rotation transmission part are connected by using a plurality of sets of projections and loose fitting portions formed on opposing surfaces of both members, the connection between both members can be completed simply by fitting the projections loosely in the fitting portions. Compared to other power transmission mechanisms, the planetary gear and the rotation transmission unit can be easily connected, the assembly of the rotation detection device can be improved, and the rotation detection device can be reduced in cost.
또 본 발명은 상기 구성의 회전검출장치에 있어서, 상기 회전체에 동심으로 설치된 코드 휠과, 상기 코드 휠에 형성된 코드 패턴과 대향하게 배치되어, 상기 회전체의 회전각을 검출하는 회전각 검출소자를 구비하는 구성으로 하였다.In addition, the present invention is a rotation detection device of the above configuration, the rotation angle detecting element for detecting the rotation angle of the rotating body is disposed opposite to the cord wheel provided concentrically to the rotating body and the cord pattern formed on the cord wheel It was set as the structure provided with.
이와 같이 회전전달부와 회전량 검출부의 조합으로 이루어지는 절대형인코더를 가지는 회전검출장치에, 코드 휠과 회전각 검출소자의 조합으로 이루어지는 증분형 인코더를 일체로 조립하면, 회전체의 1회전 이상의 회전량을 검출 가능하고, 또한 회전체의 1회전 이내의 회전각을 고정밀도로 검출 가능한 회전검출장치로 할 수 있기 때문에, 예를 들면 스티어링 휠 등의 다회전체의 회전각 검출에 적용할 수 있다. In this way, when the incremental encoder composed of the combination of the code wheel and the rotation angle detection element is integrally assembled into the rotation detection device having the absolute encoder composed of the combination of the rotation transmission unit and the rotation amount detection unit, the rotation of one or more revolutions of the rotating body Since the whole quantity can be detected and the rotation detection device which can detect the rotation angle within 1 rotation of a rotating body with high precision can be used, it can apply to the rotation angle detection of multi-rotating bodies, such as a steering wheel, for example.
또 본 발명은 자동차를, 스티어링 샤프트와 동심으로 배치되어 차체에 고정된 안쪽 기어와, 상기 안쪽 기어와 맞물려져, 상기 스티어링 샤프트의 회전에 따라 상기 안쪽 기어의 안 둘레에서 자전 및 공전하는 유성기어와, 상기 스티어링 샤프트와 동심으로 배치되고, 상기 유성기어의 자전에 의하여 회전하는 회전전달부와, 상기 회전전달부에 설치된 출력매체부와, 상기 출력매체부와 대향하게 배치되어, 상기 스티어링 샤프트의 1회전 이상의 회전량을 검출하는 회전량 검출부를 구비한다는 구성으로 하였다.The present invention also provides an automobile comprising an inner gear disposed concentrically with a steering shaft and fixed to a vehicle body, a planetary gear meshed with the inner gear and rotating and revolving around an inner gear in accordance with rotation of the steering shaft. A conduit disposed concentrically with the steering shaft and disposed to face the rotational transmission portion rotating by the rotation of the planetary gear, an output medium portion provided in the rotational transmission portion, and the output medium portion, It was set as the structure provided with the rotation amount detection part which detects the rotation amount more than rotation.
이와 같이 안쪽 기어와 유성기어의 조합으로 회전전달부의 감속기구를 구성하면, 안쪽 기어와 유성기어가 항상 맞물려져 있기 때문에, 스티어링 샤프트의 회전동작에 따르는 충격음이 발생하지 않아, 차실 내의 정숙성을 높일 수 있다. 또 안쪽 기어와 유성기어의 조합으로 이루어지는 감속기구는 1단으로 큰 감속비를 얻을 수 있기 때문에, 부품수를 적게 할 수 있어 자동차의 저비용화와 스티어링 주변의 설계의 용이화를 도모할 수 있다. In this way, if the reduction mechanism of the rotational transmission unit is composed of the combination of the inner gear and the planetary gear, since the inner gear and the planetary gear are always engaged, there is no impact sound caused by the rotational movement of the steering shaft, thereby improving the quietness in the cabin. have. Moreover, since the reduction gear composed of the combination of the inner gear and the planetary gear can achieve a large reduction ratio in one stage, the number of parts can be reduced, so that the cost of the automobile can be reduced and the design around the steering can be facilitated.
이하, 본 발명에 관한 회전검출장치의 실시형태를 도 1 내지 도 5에 의거하여 설명한다. 도 1은 실시형태예에 관한 회전검출장치의 분해사시도, 도 2는 실시형태예에 관한 회전검출장치에 구비된 안쪽 기어와 유성기어와 회전전달부의 결합상태를 나타내는 내면도, 도 3은 실시형태예에 관한 회전검출장치에 구비된 회전전달부와 코드판과 회전량 검출부와 회전각 검출소자와의 배열을 나타내는 설명도, 도 4는 실시형태예에 관한 회전검출장치의 주요부 단면도, 도 5는 다른 실시형태예에 관한 회전검출장치에 구비된 회전전달부와 코드판과 회전량 검출부와 회전각 검출소자와의 배열을 나타내는 설명도이다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the rotation detection apparatus which concerns on this invention is described based on FIG. 1 is an exploded perspective view of a rotation detecting device according to an embodiment, FIG. 2 is an inner view showing a coupling state between an inner gear, a planetary gear, and a rotation transmitting unit included in the rotation detecting device according to the embodiment, and FIG. 3 is an embodiment. Explanatory drawing which shows the arrangement | positioning of the rotation transmission part with a code plate, a rotation amount detection part, and a rotation angle detection element with which the rotation detection apparatus which concerns on an example is shown. FIG. It is explanatory drawing which shows the arrangement | positioning of the rotation transmission part, the code board, the rotation amount detection part, and the rotation angle detection element with which the rotation detection apparatus which concerns on another embodiment is provided.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 예의 회전검출장치는 케이스(1)와, 상기 케이스(1)의 개구부에 고정되는 커버(2)와, 이들 케이스(1)와 커버(2)를 조합시킴으로써 구성되는 공간 내에 회전 가능하게 수납되는 코드 휠(3)과, 상기 코드 휠(3)에 설치되는 유성기어(4)와, 상기 유성기어(4)를 커버(2)의 내면에 유지하는 홀더(5)와, 유성기어(4)에 걸어맞춰지고, 유성기어(4)의 자전에 의하여 회전 구동되는 회전전달부(6)와, 상기 회전전달부(6)에 설치되는 출력매체부로서의 스케일판(7)과, 케이스(1)의 내면에 설정되는 회로기판(8)과, 상기 회로기판(8)에 설치되는 검출소자 받이부(9)와, 상기 검출소자 받이부(9) 내에 소정의 배열로 수납되어, 단자부가 회로기판(8)에 형성된 단자부와 전기적으로 접속된 복수(본 예의 경우에는, 9개)의 포토인터럽터(10)(회전각 검출소자) 및 1대의 발광 다이오드(11a)와 수광소자(11b)의 조합으로 이루어지는 회전량 검출부(11)와, 검출소자 받이부(9)의 개구부에 고정되어, 검출소자 받이부(9)로부터의 발광 다이오드(11a)의 탈락을 방지하는 스토퍼(12)와, 한쪽 끝이 회로기판(8)에 접속되고, 다른쪽 끝이 케이스(1)로부터 외부로 돌출된 커넥터(13)로 주로 구성되어 있다. As shown in FIG. 1, the rotation detection apparatus of this example is comprised by combining the case 1, the cover 2 fixed to the opening part of the said case 1, and these cases 1 and the cover 2. A cord wheel 3 rotatably housed in a space, a planetary gear 4 provided on the cord wheel 3, and a holder 5 for holding the planetary gear 4 on the inner surface of the cover 2; And a rotation transmission portion 6 engaged with the planetary gear 4 and driven rotationally by the rotation of the planetary gear 4, and a scale plate 7 as an output medium portion provided in the rotation transmission portion 6. ), The circuit board 8 set on the inner surface of the case 1, the detection element receiving portion 9 provided on the circuit board 8, and the detection element receiving portion 9 in a predetermined arrangement. A plurality of photointerrupters 10 (rotation angle detecting element), which are housed and electrically connected to the terminal portion formed on the circuit board 8, in this case, nine. The light emitting diode from the detection element receiving portion 9 is fixed to an opening of the rotation amount detecting portion 11 and the detection element receiving portion 9 formed of a combination of one light emitting diode 11a and the light receiving element 11b. The stopper 12 which prevents the fall of 11a) and the connector 13 which one end is connected to the circuit board 8, and the other end protrudes outward from the case 1 are mainly comprised.
케이스(1)는 중앙개구(1a)를 가지는 바닥판(1b)과, 바닥판(1b)의 안 둘레 가장자리로부터 기립된 링형상의 내벽(1c)과, 바닥판(1b)의 바깥 둘레 가장자리로부터 기립된 프레임형상의 외벽(1d)으로 이루어지고, 바닥판(1b)에는 커넥터 삽입구멍(1e)이 뚫려 있다.The case 1 includes a bottom plate 1b having a central opening 1a, a ring-shaped inner wall 1c standing up from an inner circumferential edge of the bottom plate 1b, and an outer circumferential edge of the bottom plate 1b. It is made up of the frame-shaped outer wall 1d, and the connector insertion hole 1e is drilled through the bottom plate 1b.
커버(2)는 중앙개구(2a)를 가지는 판형상으로 형성어 있고, 그 내면〔케이스(1)와 대향하는 면〕에는 유성기어(4)가 맞물려지는 안쪽 기어(2b)가 중앙개구(2a)와 동심으로 형성되어 있다. 또 이 커버(2)의 외면에는, 예를 들면 자동차의 차체등에 고정하기 위한 연결부(2c)가 돌출 설치되어 있다. The cover 2 is formed in the shape of a plate having a central opening 2a, and an inner gear 2b into which the planetary gear 4 is engaged is formed at its inner surface (a surface facing the case 1). ) Are concentrically formed. Moreover, the connection part 2c for fixing to the vehicle body of an automobile, etc. is protrudingly provided in the outer surface of this cover 2, for example.
이들 케이스(1) 및 커버(2)는 로터리 인코더의 스테이터부를 구성하고 있고, 연결부(2c)를 거쳐 예를 들면 자동차의 차체 등에 고정된다. These cases 1 and cover 2 constitute a stator portion of a rotary encoder, and are fixed to, for example, a vehicle body of an automobile via a connecting portion 2c.
코드 휠(3)은 중앙개구(3a)를 가지는 로터(3b)와, 상기 로터(3b)에 고정된 코드판(3c)으로 이루어지고, 로터(3b)의 회전중심〔중앙개구(3a)의 축심〕과 코드판(3c)의 회전중심은 스티어링 샤프트 등의 회전체의 회전중심에 합치되어 있다. 로터(3b)에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 유성기어(4)를 설정하기 위한 편심축(3d)과 회전전달부(6)를 설정하기 위한 로터(3b)의 회전중심과 동심의 설치축(3e)이 형성되고, 또 코드판(3c)의 바깥 둘레부에는 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 소요수의 신호검출용 차광돌기(3f)가 소요의 배열로 돌출 설치되어 있다. 이 코드 휠(3)은 중앙개구(3a)에 관통된 스티어링 샤프트 등의 회전체에 고정되어, 상기 회전체와 함께 회전한다.The cord wheel 3 consists of the rotor 3b which has the center opening 3a, and the cord plate 3c fixed to the rotor 3b, and consists of the center of rotation of the rotor 3b (the center opening 3a). Shaft center] and the center of rotation of the cord plate 3c coincide with the center of rotation of a rotating body such as a steering shaft. As shown in FIG. 1, the rotor 3b has an eccentric shaft 3d for setting the planetary gear 4 and a rotation center and a concentric shaft of the rotor 3b for setting the rotation transmission unit 6. 3e is formed, and as shown in Figs. 3 and 4, the number of light-shielding projections 3f for signal detection protruding in the required arrangement is provided on the outer periphery of the code plate 3c. The cord wheel 3 is fixed to a rotating body such as a steering shaft penetrated through the central opening 3a, and rotates together with the rotating body.
유성기어(4)는 중앙개구(4a) 및 회전전달부(6)의 걸어맞춤 돌기부(6d)를 헐겁게 끼우는 헐겁게 끼움부(관통구멍)(4b)를 가지는 링형상으로 형성되어 있고, 그 톱니수는 안쪽 기어(2b)의 톱니수 및 코드 휠(3)에 대한 회전전달부(6)의 감속비를 고려하여 설정된다. 예를 들면, 안쪽 기어(2b)의 톱니수를 31 이라 하고, 유성기어(4)의 톱니수를 30 이라 하면, 코드 휠(3)에 대한 회전전달부(6)의 감속비를 1/30로 할 수 있다. 이 유성기어(4)는 코드 휠(3)의 로터(3b)에 형성된 편심축(3d)에 설치되고, 안쪽 기어(2b)와 맞물리게 된다.The planetary gear 4 is formed in a ring shape having a loose fitting portion (through hole) 4b for loosely fitting the center opening 4a and the engaging protrusion 6d of the rotational transmission portion 6, and the number of teeth thereof is Is set in consideration of the number of teeth of the inner gear 2b and the reduction ratio of the rotation transmission unit 6 with respect to the cord wheel 3. For example, when the number of teeth of the inner gear 2b is 31 and the number of teeth of the planetary gear 4 is 30, the reduction ratio of the rotation transmission part 6 to the cord wheel 3 is 1/30. can do. This planetary gear 4 is provided on the eccentric shaft 3d formed in the rotor 3b of the cord wheel 3 and meshes with the inner gear 2b.
홀더(5)는 케이스(2)로부터의 유성기어(4)의 탈락을 방지하기 위한 것으로, 내경이 유성기어(4)의 외형보다 작은 지름 또한 유성기어(4)의 헐겁게 끼움부(4b)를 차폐하지 않는 지름의 링형상으로 형성되어, 케이스(2)에 고정된다. The holder 5 is for preventing the planetary gear 4 from falling off from the case 2. The holder 5 has a diameter smaller than that of the planetary gear 4, and the loose fitting portion 4b of the planetary gear 4 is loosened. It is formed in a ring shape having a diameter not shielding and is fixed to the case 2.
회전전달부(6)는, 중앙개구(6a)를 가지는 돌기설정부(6b)와, 상기 돌기설정부(6b)의 바깥 둘레로부터 바깥방향으로 돌출된 스케일판 설정부(6c)로 구성되어 있고, 돌기설정부(6b)에는, 도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 유성기어(4)에 뚫어 설치된 헐겁게 끼움부(4b) 내에 헐겁게 끼워지는 걸어맞춤 돌기부(6d)가 돌출 설치되어 있다. 또 스케일판 설정부(6c)에는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 스케일판(7)을 매설하기 위한 오목부(6e)가 형성되고, 상기 오목부(6e) 내에는 이것보다도 작은 면적의 관통구멍(6f)이 뚫려 있다. 이 회전전달부(6)는 코드 휠(3)의 로터(3b)에 형성된 설치축(3e)에 회전 자유롭게 설치되고, 걸어맞춤 돌기부(6d)를 유성기어(4)에 뚫어 설치된 헐겁게 끼움부(4b) 내에 헐겁게 끼움으로써, 유성기어(4)와 일체로 조합된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 조립상태에 있어서 헐겁게 끼움부(4b)의 안 둘레면과 걸어맞춤 돌기부(6d)의 바깥 둘레면은 항상 밀착상태로 유지되어 있고, 이에 의하여 유성기어(4)의 자전이 느슨해지지 않고 회전전달부(6)에 전달된다. The rotation transmission part 6 is comprised from the projection setting part 6b which has the center opening 6a, and the scale plate setting part 6c which protruded outward from the outer periphery of the said projection setting part 6b, As shown in Figs. 1 and 4, the projection setting portion 6b is provided with an engaging projection portion 6d that is loosely fitted into the loose fitting portion 4b provided through the planetary gear 4. 3 and 4, a recess 6e for embedding the scale plate 7 is formed in the scale plate setting unit 6c, and an area smaller than this is formed in the recess 6e. The through hole 6f of is drilled. This rotational transmission part 6 is rotatably installed in the installation shaft 3e formed in the rotor 3b of the cord wheel 3, and the loose fitting part provided by drilling the engaging projection part 6d in the planetary gear 4 ( By loosely fitting in 4b), it is combined integrally with the planetary gear 4. As shown in Fig. 2, in the assembled state, the inner circumferential surface of the loose fitting portion 4b and the outer circumferential surface of the engaging projection 6d are always kept in close contact, thereby rotating the planetary gear 4. This is transmitted to the rotation transmission unit 6 without loosening.
스케일판(7)은 불투명한 원호형의 판재로 형성되어 있고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 표리를 관통하는 원호형의 슬릿(7a)이 형성되어 있다. 이 슬릿(7a)은 회전전달부(6)의 회전중심(회전체의 회전중심)(G1)을 중심으로 하는 스파이럴형상으로 형성할 수도 있고, 회전전달부(6)의 회전중심(G1)으로부터 편심된 점(G2)을 중심으로 하는 원호형상으로 형성할 수도 있다. 또 이 슬릿(7a)의 중심점으로부터의 개방 설치각도(α)는, 회전체의 가동범위 및 커버(2)에 형성된 안쪽 기어(2b)와 유성기어(4)에 의하여 구성되는 감속기구의 감속비를 고려하여, 회전체의 가동범위 내에 있어서 회전량 검출부(11)가 슬릿(7a)을 검출 가능한 범위로 설정된다. 예를 들면, 회전체의 가동범위가 중립위치를 중심으로 하여 ±900도이고, 감속기구의 감속비가 1/30인 경우, 슬릿(7a)의 중심점으로부터의 개방 설치각도(α)는 중립위치를 중심으로 하여 ±30도 이상의 범위로 설정된다. The scale plate 7 is formed of an opaque arcuate plate material, and as shown in FIG. 3, an arcuate slit 7a penetrating the front and back is formed. The slit 7a may be formed in a spiral shape centered on the rotation center (rotation center of the rotating body) G1 of the rotation transmission section 6, and from the rotation center G1 of the rotation transmission section 6. It can also form in circular arc shape centering on the eccentric point G2. The opening angle α from the center point of the slit 7a represents the movable range of the rotating body and the reduction ratio of the reduction mechanism constituted by the inner gear 2b and the planetary gear 4 formed on the cover 2. In consideration of this, the rotation amount detecting unit 11 is set within a range in which the slit 7a can be detected within the movable range of the rotating body. For example, when the movable range of the rotating body is ± 900 degrees around the neutral position and the reduction ratio of the reduction mechanism is 1/30, the opening installation angle α from the center point of the slit 7a is the neutral position. The center is set in a range of ± 30 degrees or more.
회로기판(8)은 케이스(1) 내에 수납 가능한 형상으로 형성되어 있고, 케이스(1)에 형성된 링형상의 내벽(1c)과 대응하는 부분에는, 상기 내벽(1c)의 외형보다도 큰 지름의 중앙개구(8a)가 뚫려 있다. 이 회로기판(8)의 표면에는, 포토인터럽터(10), 회전량 검출부(11) 및 커넥터(13)의 접속부를 포함하는 소요의 회로패턴이 형성되어 있다.The circuit board 8 is formed in the shape which can be accommodated in the case 1, and has the center of diameter larger than the outer shape of the said inner wall 1c in the part corresponding to the ring-shaped inner wall 1c formed in the case 1; The opening 8a is open. On the surface of the circuit board 8, a desired circuit pattern including a photointerrupter 10, a rotation amount detecting unit 11, and a connection portion of the connector 13 is formed.
검출소자 받이부(9)는 포토인터럽터(10) 및 회전량 검출부(11)를 소정의 배열로 배치함으로써, 각 포토인터럽터(10)를 개별로 수납하기 위한 작은 구획(9a)과 회전량 검출부(11)를 구성하는 발광 다이오드(11a) 및 수광소자(11b)를 개별로 수납하기 위한 작은 구획(9b)을 가지고 있으며, 회로기판(8) 상에 고정된다.The detection element receiving unit 9 arranges the photointerrupter 10 and the rotation amount detecting unit 11 in a predetermined arrangement, whereby the small section 9a and the rotation amount detecting unit for storing each photo interrupter 10 separately ( It has a small compartment 9b for separately storing the light emitting diode 11a and the light receiving element 11b constituting 11, and is fixed on the circuit board 8.
포토인터럽터(회전각 검출소자)(10)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 발광소자와 수광소자를 대향하여 배치한 것으로, 발광소자와 수광소자의 설정간격은 코드판(3c)의 바깥 둘레부에 돌출 설치된 차광돌기(3f)를 삽입 가능한 크기로 형성된다. 각 포토인터럽터(10)는 도 3 및 도 4로부터 분명한 바와 같이, 차광돌기(3f)의 회전궤적을 따라 배치된다. As shown in Fig. 4, the photointerrupter (rotation angle detecting element) 10 is disposed so as to face the light emitting element and the light receiving element, and the setting interval between the light emitting element and the light receiving element is the outer periphery of the code plate 3c. It is formed to have a size that can be inserted into the light blocking projection (3f) protruding in the. Each photointerrupter 10 is arranged along the rotational trajectory of the light shielding projection 3f, as is apparent from FIGS. 3 and 4.
회전량 검출부(11)는 1쌍의 발광 다이오드(11a)와 수광소자(11b)의 조합으로 이루어지고, 검출소자 받이부(9)에 형성된 작은 구획(9b) 내에 대향하게 배치된다. 발광 다이오드(11a)와 수광소자(11b)의 설정간격은, 도 4에 나타내는 바와 같이 회전전달부(6) 및 스케일판(7)을 삽입 가능한 크기로 형성된다. 또 이 회전량 검출부(11)는 도 4에 나타내는 바와 같이 스케일판(7)에 개방 설치된 슬릿(7a)의 이동경로 상에 설정된다.The rotation amount detecting section 11 is composed of a combination of a pair of light emitting diodes 11a and a light receiving element 11b, and is disposed to face each other in a small section 9b formed in the detecting element receiving section 9. The setting interval between the light emitting diode 11a and the light receiving element 11b is formed to a size into which the rotational transmission part 6 and the scale plate 7 can be inserted, as shown in FIG. Moreover, this rotation amount detection part 11 is set on the movement path of the slit 7a provided open to the scale plate 7, as shown in FIG.
스토퍼(12)는 검출소자 받이부(9)로부터의 발광 다이오드(11a)의 탈락을 방지하는 것으로, 검출소자 받이부(9)에 형성된 작은 구획(9b)의 개구부에 고정된다. The stopper 12 prevents the light emitting diode 11a from falling off from the detection element receiving portion 9 and is fixed to the opening of the small section 9b formed in the detection element receiving portion 9.
커넥터(13)는 실시형태예에 관한 회전검출장치와 도시 생략한 제어장치를 전기적으로 접속하는 것으로, 한쪽 끝이 회로기판(8)에 접속되고, 선단이 케이스(1)에 뚫어 설치한 커넥터 삽입구멍(1e)을 통하여 외부로 돌출되어 있다.The connector 13 electrically connects the rotation detection device according to the embodiment and a control device (not shown). One end is connected to the circuit board 8 and the end is inserted into the case 1 to insert the connector. It protrudes outside through the hole 1e.
이하, 상기와 같이 구성된 회전검출장치의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the rotation detection device configured as described above will be described.
상기 각 중앙개구(1a, 2a, 3a, 4a, 6a)를 관통하여 코드 휠(3)의 로터(3b)에 고정된 스티어링 샤프트 등의 회전체가 회전하면, 상기 회전체의 회정중심을 중심으로 하여 코드판(3c)이 회전하고, 포토인터럽터(10)를 횡단하는 차광돌기(3f)의 조합에 의하여 각 포토인터럽터(10)의 수광소자의 수광상태가 변화된다. 도시 생략한 제어장치는 이 포토인터럽터(10)의 수광상태의 변화로부터 회전체의 1회전 이내의 회전각을 구한다.When a rotating body such as a steering shaft fixed to the rotor 3b of the cord wheel 3 rotates through the central openings 1a, 2a, 3a, 4a, and 6a, the rotation center of the rotating body is centered. The code plate 3c rotates, and the light receiving state of the light receiving element of each photointerrupter 10 is changed by the combination of the light shielding projections 3f crossing the photointerrupter 10. The control apparatus which is not shown in figure calculates the rotation angle within 1 rotation of a rotating body from the change of the light-receiving state of this photointerrupter 10. FIG.
또 코드판(3c)의 회전에 따라 유성기어(4)가 회전체의 회전중심의 둘레를 공전함과 동시에, 커버(2)에 형성된 안쪽 기어(2b)와 맞물림에 의하여 자전한다. 이 자전이 유성기어(4)에 연결된 회전전달부(6)에 전달되고, 스케일판(7)이 회전체의 회전중심을 중심으로 하여 회전하기 때문에, 회전량 검출부(11)의 설정위치에 대한 슬릿(7a)의 개구위치가 변화되고, 회전량 검출부(11)를 구성하는 수광소자(11b)의 수광상태가 변화된다. 도시 생략한 제어장치는 이 수광소자(11b)의 수광상태의 변화로부터 회전체의 절대회전각을 구한다.As the cord plate 3c rotates, the planetary gear 4 revolves around the center of rotation of the rotating body and rotates by engaging the inner gear 2b formed on the cover 2. This rotation is transmitted to the rotation transmission part 6 connected to the planetary gear 4, and since the scale plate 7 rotates about the rotation center of the rotating body, the rotation amount detection part 11 The opening position of the slit 7a is changed, and the light receiving state of the light receiving element 11b constituting the rotation amount detection unit 11 is changed. The control apparatus not shown in figure shows the absolute rotation angle of a rotating body from the change of the light reception state of this light receiving element 11b.
본 예의 회전검출장치는 항상 맞물리는 안쪽 기어(2b)와 유성기어(4)의 조합을 가지고 회전전달부(6)의 감속기구를 구성하였기 때문에, 회전체의 회전동작에 따르는 충격음이 발생하지 않아, 회전검출장치의 정숙성을 높일 수 있다. 또 안쪽 기어(2b)와 유성기어(4)의 조합으로 이루어지는 감속기구는 1단으로 큰 감속비를 얻을 수 있기 때문에, 부품수를 적게 할 수 있어, 회전검출장치의 저비용화와 소형화를 도모할 수 있다.The rotation detection device of this example has a combination of the inner gear 2b and the planetary gear 4 which are always engaged, and thus constitutes a deceleration mechanism of the rotation transmission unit 6, so that no impact sound is generated due to the rotational operation of the rotating body. In addition, the quietness of the rotation detection device can be improved. In addition, since the reduction gear consisting of the combination of the inner gear 2b and the planetary gear 4 can achieve a large reduction ratio in one stage, the number of parts can be reduced, thereby reducing the cost and size of the rotation detection device. have.
또 본 예의 회전검출장치는 출력매체부로서 슬릿(7a)을 가지는 스케일판(7)을 구비하고, 상기 스케일판(7)과 슬릿(7a)의 위치변화를 검출하는 광학식 회전량 검출부(11)로 절대형 인코더를 구성하였기 때문에, 종래품과 동일한 정도의 정밀도로 회전체의 회전량을 검출할 수 있다.In addition, the rotation detection device of this example includes a scale plate 7 having a slit 7a as an output medium portion, and an optical rotation amount detector 11 for detecting a positional change of the scale plate 7 and the slit 7a. Since the absolute encoder is configured, the amount of rotation of the rotating body can be detected with the same accuracy as that of the conventional product.
또한 상기 실시형태예에 있어서는, 출력매체부로서 슬릿(7a)이 개방 설치된 스케일판(7)을 사용하였으나, 본 발명의 요지는 이것에 한정되는 것은 아니고, 코드판(3c)과 마찬가지로 복수개의 차광돌기를 스케일판(7)에 돌출 설치한다는 구성으로 할 수도 있다. 또 이와 같은 광학적 매체 대신에, 소요의 자기패턴이 형성된 자기기록매체 또는 소요의 저항체 패턴이 형성된 저항체를 출력매체부로서 사용할 수도 있다. 물론 출력매체부로서 자기기록매체를 사용하는 경우에는 회전량 검출부(11)로서 자기검출소자가 구비되고, 출력 매체부로서 저항체를 사용하는 경우에는 회전량 검출부(11)로서 집전브러시가 구비된다. 이와 같은 구성에 있어서도, 실시형태예에 관한 회전검출장치와 동일한 효과가 얻어진다.In addition, in the above embodiment, although the scale plate 7 provided with the slit 7a open | released was used as an output medium part, the summary of this invention is not limited to this, It is the same as a code plate 3c. It is also possible to set it as the structure which protrudes and protrudes into the scale plate 7. Instead of such an optical medium, a magnetic recording medium having a desired magnetic pattern or a resistor having a desired resistor pattern may be used as the output medium portion. Of course, when the magnetic recording medium is used as the output medium portion, the magnetic detection element is provided as the rotation amount detection section 11, and when the resistor is used as the output medium section, the current collection brush is provided as the rotation amount detection section 11. Also in such a structure, the same effect as the rotation detection apparatus which concerns on an example of embodiment is acquired.
또 본 예의 회전검출장치는 출력매체부인 스케일판(7)에 회전전달부(6)의 회전중심(G1)을 중심으로 하는 스파이럴형상 또는 회전전달부(6)의 회전중심(G1)으로부터 편심된 점(G2)을 중심으로 하는 원호형상의 슬릿(7a)을 형성하였기 때문에, 회전체의 회전량을 연속적으로 검출할 수 있어, 회전검출장치의 회전각 검출 정밀도를 높일 수 있다.In addition, the rotation detection device of the present example is eccentric to the scale plate 7 which is the output medium part from the spiral shape centered on the rotation center G1 of the rotation transmission part 6 or from the rotation center G1 of the rotation transmission part 6. Since the circular arc-shaped slit 7a centering on the point G2 is formed, the rotation amount of a rotating body can be detected continuously, and the rotation angle detection precision of a rotation detection apparatus can be improved.
또한 상기 실시형태예에 있어서는, 슬릿(7a)을 연속하는 스파이럴형상 또는 원호형상으로 형성하였으나, 본 발명의 요지는 이것에 한정되는 것은 아니고, 도 5에 나타내는 바와 같이, 회전체의 회전중심(G1)으로부터의 지름방향의 거리가 다른 복수의 슬릿(7a1 내지 7an)의 조합으로 구성할 수도 있다. 이와 같이 하면, 회전체의 회전량을 각 슬릿(7a1 내지 7an)을 검출함으로써 간헐적으로 검출할 수 있으므로, 회전체의 1회전 이상의 회전량을 검출할 수 있다.In addition, in the said embodiment, although the slit 7a was formed in continuous spiral shape or circular arc shape, the summary of this invention is not limited to this, As shown in FIG. 5, the center of rotation (G1) of a rotating body. It is also possible to configure a combination of a plurality of slits 7a1 to 7an having different radial distances from each other. In this case, since the rotational amount of the rotating body can be detected intermittently by detecting the respective slits 7a1 to 7an, the rotational amount of one or more rotations of the rotating body can be detected.
또 본 예의 회전검출장치는 유성기어(4)에 관통구멍으로 이루어지는 헐겁게 끼움부(4b)를 뚫어 설치함과 동시에, 회전전달부(6)의 이것과 대향하는 위치에 헐겁게 끼움부(4b) 내에 헐겁게 끼움 가능한 걸어맞춤 돌기부(6d)를 형성하고, 걸어맞춤 돌기부(6d)를 헐겁게 끼움부(4b) 내에 헐겁게 끼움으로써 유성기어(4)의 자전을 회전전달부(6)에 전달하도록 하였기 때문에, 걸어맞춤 돌기부(6d)를 헐겁게 끼움부(4b) 내에 헐겁게 끼우는 것만으로 이들 양 부재(4, 6)의 연결을 완료할 수 있고, 다른 동력전달기구를 거치는 경우에 비하여 회전검출장치의 조립성을 양호한 것으로 할 수 있어, 회전검출장치의 저비용화를 도모할 수 있다.In addition, the rotation detecting device of the present example drills and installs the loose fitting portion 4b formed of the through hole in the planetary gear 4, and at the same time, loosely inserts the portion 4b in the position opposite to this of the rotary transmitting portion 6. Since the engaging projection part 6d which can be fitted loosely was formed, and the engaging projection part 6d was loosely fitted in the fitting part 4b, the rotation of the planetary gear 4 was transmitted to the rotation transmission part 6, Only by loosely fitting the engaging projection 6d into the loose fitting portion 4b, the connection between the two members 4 and 6 can be completed, and assembling of the rotation detection device as compared with the case of passing through other power transmission mechanisms. It can be made favorable and the cost reduction of a rotation detection apparatus can be aimed at.
또한 상기 실시형태예에 있어서는, 유성기어(4)에 헐겁게 끼움부(4b)를 뚫어 설치하고, 회전전달부(6)에 걸어맞춤 돌기부(6d)를 형성하였으나, 본 발명의 요지는 이것에 한정되는 것은 아니고, 유성기어(4)에 걸어맞춤 돌기부를 형성하고, 회전전달부(6)에 헐겁게 끼움부를 뚫어 설치할 수 있다. 또 유성기어(4)와 회전전달부(6)의 양쪽에 서로 헐겁게 끼워맞추는 걸어맞춤 돌기부와 헐겁게 끼움부를 교대로 나열하도록 형성할 수도 있다. 또한 상기 실시형태예에 있어서는, 유성기어(4)에 헐겁게 끼움부(4b)로서 관통구멍을 뚫어 설치하였으나, 본 발명의 요지는 이것에 한정되는 것은 아니고, 걸어맞춤 돌기부(6d)를 헐겁게 끼움 가능한 오목부를 형성할 수도 있다.Moreover, in the said embodiment, although the loosening part 4b was provided in the planetary gear 4 loosely and the engagement protrusion part 6d was formed in the rotation transmission part 6, the summary of this invention is limited to this. Rather, it is possible to form engaging projections on the planetary gears 4, and loosely insert fitting portions into the rotational transmission section 6. It is also possible to form the engagement projections and the loose fitting parts which are loosely fitted to each other on both the planetary gear 4 and the rotational transmission part 6 alternately. In addition, in the above embodiment, the through-hole was provided as a loose fitting portion 4b in the planetary gear 4, but the gist of the present invention is not limited thereto, and the engaging projection portion 6d can be loosely fitted. It is also possible to form recesses.
또 본 예의 회전검출장치는 회전전달부(6)와 회전량 검출부(11)의 조합으로 이루어지는 절대형 인코더를 가지는 회전검출장치에, 코드 휠(3)과 회전각 검출소자인 포토인터럽터(10)의 조합으로 이루어지는 증분형 인코더를 일체로 조립하였기 때문에, 회전체의 1회전 이상의 회전량을 검출 가능하고, 또한 회전체의 1회전 이내의 회전각을 고정밀도로 검출 가능한 회전검출장치로 할 수 있고, 예를 들면 스티어링 휠 등의 다회전체의 회전각 검출이 가능하게 된다.The rotation detection device of this example is a rotation detection device having an absolute encoder composed of a combination of the rotation transmission unit 6 and the rotation amount detection unit 11, and has a code wheel 3 and a photointerrupter 10 which is a rotation angle detection element. Since the incremental encoder made of a combination of the two is integrally assembled, it is possible to provide a rotation detecting device capable of detecting the amount of rotation of one or more rotations of the rotating body and detecting the rotation angle within one rotation of the rotating body with high accuracy. For example, it is possible to detect the rotation angle of a multi-rotation body such as a steering wheel.
상기 각 실시형태예에 관한 회전검출장치는, 자동차의 차체와 스티어링 샤프트 사이에 설정하여 스티어링 휠의 조타각 센서로서 사용할 수 있다. 상기 각 실시형태예에 관한 회전검출장치를 스티어링 휠의 조타각 센서로서 구비한 자동차는, 항상 맞물려 있는 안쪽 기어(2b)와 유성기어(4)의 조합으로 회전전달부(6)의 감속기구가 구성되어 있기 때문에, 스티어링 샤프트의 회전동작에 따르는 충격음이 발생하지 않아, 차실 내의 정숙성을 높일 수 있다. 또 안쪽 기어(2b)와 유성기어(4)의 조합으로 이루어지는 감속기구는 1단으로 큰 감속비를 얻을 수 있기 때문에, 부품수를 적게 할 수 있어 자동차의 저비용화와 스티어링 회전의 설계의 용이화를 도모할 수 있다.The rotation detection apparatus concerning each said embodiment can be set between the vehicle body of a motor vehicle and a steering shaft, and can be used as a steering angle sensor of a steering wheel. In a motor vehicle equipped with the rotation detection device according to each of the above embodiments as a steering angle sensor of a steering wheel, the reduction mechanism of the rotation transmission unit 6 is formed by a combination of the inner gear 2b and the planetary gear 4 which are always engaged. Since it is comprised, the impact sound according to the rotation operation of a steering shaft does not generate | occur | produce, and the quietness in a cabin can be improved. In addition, since the reduction gear composed of the combination of the inner gear 2b and the planetary gear 4 can achieve a large reduction ratio in one stage, the number of parts can be reduced, thereby reducing the cost of the vehicle and facilitating the design of the steering rotation. We can plan.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 회전검출장치는, 항상 맞물리는 안쪽 기어와 유성기어의 조합으로 회전전달부의 감쇠기구를 구성하였기 때문에, 회전체의 회전동작에 따르는 충격음이 발생하지 않아, 회전검출장치의 정숙성을 높일 수 있다. 또 안쪽 기어와 유성기어의 조합으로 이루어지는 감속기구는 1단으로 큰 감속비를 얻을 수 있기 때문에, 부품수를 적게 할 수 있어, 회전검출장치의 저비용화와 소형화를 도모할 수 있다.As described above, the rotation detection device of the present invention has a damping mechanism of the rotational transmission unit by the combination of the inner gear and the planetary gear that are always engaged, so that the impact sound caused by the rotational operation of the rotating body does not occur. Can increase the quietness of the. In addition, since the reduction gear having a combination of the inner gear and the planetary gear can achieve a large reduction ratio in one stage, the number of parts can be reduced, and the cost of the rotation detection device can be reduced and the size can be reduced.
또 본 발명의 자동차는 항상 맞물려 있는 안쪽 기어와 유성기어의 조합으로 회전전달부의 감속기구가 구성된 회전검출장치를 구비하였기 때문에, 스티어링 샤프트의 회전동작에 따르는 충격음이 발생하지 않아, 차실 내의 정숙성을 높일 수 있다. 또 안쪽 기어와 유성기어의 조합으로 이루어지는 감속기구는 1단으로 큰 감속비를 얻을 수 있기 때문에, 부품수를 적게 할 수 있어 자동차의 저비용화와 스티어링 주변의 설계의 용이화를 도모할 수 있다.In addition, the motor vehicle of the present invention is equipped with a rotation detection device configured with a reduction mechanism of the rotation transmission unit by a combination of the inner gear and the planetary gear that is always engaged, so that the impact sound due to the rotational operation of the steering shaft does not occur, thereby improving quietness in the cabin. Can be. Moreover, since the reduction gear composed of the combination of the inner gear and the planetary gear can achieve a large reduction ratio in one stage, the number of parts can be reduced, so that the cost of the automobile can be reduced and the design around the steering can be facilitated.
도 1은 실시형태예에 관한 회전검출장치의 분해사시도,1 is an exploded perspective view of a rotation detecting device according to an embodiment;
도 2는 실시형태예에 관한 회전검출장치에 구비된 안쪽 기어와 유성기어와 회전전달부와의 결합상태를 나타내는 내면도,2 is an inner view showing a coupling state between an inner gear, a planetary gear, and a rotation transmission unit provided in the rotation detection device according to the embodiment;
도 3은 실시형태예에 관한 회전검출장치에 구비된 회전전달부와 코드판과 회전량 검출부와 회전각 검출소자와의 배열을 나타내는 설명도,3 is an explanatory diagram showing an arrangement of a rotation transmission unit, a code plate, a rotation amount detection unit, and a rotation angle detection element included in the rotation detection device according to the embodiment;
도 4는 실시형태예에 관한 회전검출장치의 주요부 단면도,4 is a sectional view of an essential part of a rotation detection device according to the embodiment;
도 5는 다른 실시형태예에 관한 회전검출장치에 구비된 회전전달부와 코드판과 회전량 검출부와 회전각 검출소자와의 배열을 나타내는 설명도이다.FIG. 5 is an explanatory diagram showing an arrangement of a rotation transmission unit, a code plate, a rotation amount detection unit, and a rotation angle detection element included in the rotation detection device according to another embodiment. FIG.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
1 : 케이스 2 : 커버1: case 2: cover
2b : 안쪽 기어 3 : 코드 휠2b: inner gear 3: cord wheel
4 : 유성기어 4b : 헐겁게 끼움부4: planetary gear 4b: loose fitting
6 : 회전전달부 6d : 걸어맞춤 돌기부6: rotation transmission part 6d: engaging projection part
7 : 스케일판(출력매체부) 7a : 슬릿7: Scale plate (output medium part) 7a: Slit
10 : 포토인터럽터(회전각 검출소자) 10: Photointerrupter (rotation angle detection element)
11 : 회전량 검출부11: rotation amount detector
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20081030 Year of fee payment: 4 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |